1.3 Засоби вимірювань

Основні положення

Вимірювання здійснюються за допомогою спеціальних технічних засобів – засобів вимірювання. Засоби вимірювання обов’язково мають нормовані метрологічні характеристики. Засобами вимірювання можна реалізовувати окремі вимірювальні операції та вимірювальну процедуру в цілому.

Засоби вимірювання, за допомогою яких здійснюють операції вимірювання

До таких засобів вимірювання належать:

- міри;

- компаратори;

- вимірювальні перетворювачі.

Міра – це засіб вимірювання, який призначений для відтворення фізичної величини заданого розміру із заданою точністю. Міри поділяються на еталони, зразкові та робочі. Еталони мають найвищу точність та призначені для відтворення, зберігання одиниць фізичних величин з метою передачі їх розміру зразковим мірам. Зразкові міри передають розмір фізичних величин робочим мірам, які призначені для визначення метрологічних характеристик засобів вимірювання.

За родом фізичної величини найбільш розповсюджені такі міри (див. табл.1).

Таблиця 1 – Види мір

Вид міри	Пояснення
Міра електричного опору	Вимірювальні котушки опору та магазини опорів
Міра індуктивності та взаємної індуктивності	Вимірювальні котушки індуктивності та взаємної індуктивності, клас точності яких від 0,5 до 0,05
Вимірювальні конденсатори	Однозначні міри ємності та магазини конденсаторів,як багатозначні міри, які мають клас точності від 0,005 до 0,1
Нормальні елементи	Міра ЕРС та напруги, клас точності яких від 0,0002 до 0,02
Стабілізовані джерела живлення	Міра ЕРС та напруги, клас точності яких від 0,0001
Вимірювальні генератори	Джерела змінного струму та напруги заданої форми
Калібратори напруги та струму	Стабілізовані джерела струму та напруги, на виході яких можна отримати низку каліброваних (відомих) значень сигналу із заданою точністю

Компаратор – засіб вимірювання, який здійснює вимірювальну операцію порівняння фізичних величин, іноді для нього застосовується термін – нуль –індикатор.

Вимірювальний перетворювач – це засіб вимірювання, яки призначений для перетворення, зберігання та передачі сигналу вимірювальної інформації у формі, яка недоступна для безпосереднього сприйняття спостерігачем. На вхід перетворювача подається вхідна фізична величина Х, а на виході отримується вихідна фізична величина Y.

Вимірювальний перетворювач,який безпосередньо взаємодіє з об’єктом вимірювання, має назву первинний вимірювальний перетворювач.

Первинні вимірювальні перетворювачі, які розміщуються безпосередньо на об’єкті дослідження та віддалені від місця обробки інформації, мають назву датчиками.

Розглянуті засоби вимірювання здійснюють тільки окремі операції вимірювання і тому застосовуються не окремо, а разом з іншими засобами.

Засоби вимірювання, за допомогою яких здійснюють процедуру вимірювання

Засобами вимірювання, в яких процедура вимірювання здійснюється повністю, є:

- вимірювальні прилади;

- інформаційні вимірювальні системи;

- вимірювально – обчислювальні комплекси;

- вимірювальні установки.

Вимірювальний прилад – це засіб вимірювання, який призначення для вироблення сигналу вимірювальної інформації у формі, яка доступна для безпосереднього сприйняття спостерігачем. Вимірювальний прилад, показання якого є неперервною функцією вимірювальної величини, має назву аналоговий вимірювальний прилад.

Цифровий прилад надає показання у цифровій формі.

Аналогові прилади поділяються на: електромеханічні, електромеханічні з перетворювачами та електронні.

Інформаційна вимірювальна система – це об’єднання функціонально зв’язаних вимірювальних, обчислювальних та інших технічних засобів для отримання вимірювальної інформації, її перетворення та обробки.

Вимірювальна установка – сукупність функціонально та конструктивно об’єднаних засобів вимірювання та допоміжних засобів, які призначені для раціональної організації вимірювань.